不同品種棗粉的化學(xué)成分和電子舌分析

張玲，丁衛(wèi)英，韓基明，張江寧，楊春

山西農(nóng)業(yè)大學(xué)（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院），山西功能食品研究院（太原 030031）

紅棗為鼠李科（Rhamnaceae）棗屬（Ziziphus Mill.）植物的果實(shí)，含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分，也是常用的中藥材，有興奮劑、緩解劑以及鎮(zhèn)咳等的作用[1]。此外，紅棗中還有很多功能活性成分，如棗多糖、環(huán)核苷酸、三萜類物質(zhì)、黃酮等，研究表明這些成分具有抗氧化[2]、改善記憶[3]、抗癌、抗艾滋病等生理活性功能[4-5]。中國(guó)棗的品種繁多，不同品種的棗中各營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和活性成分含量有一定差異[6]。選取5個(gè)品種的紅棗并對(duì)其糖、氨基酸成分、黃酮含量和色澤進(jìn)行了比較分析，并進(jìn)一步利用電子舌對(duì)其進(jìn)行味覺(jué)分析，可為棗資源的綜合利用以及棗功能產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

灰棗、木棗、壺瓶棗、贊皇棗、板棗（2017年9月采自山西太谷國(guó)家棗種質(zhì)資源圃）。

1.2 儀器與設(shè)備

真空冷凍干燥機(jī)（上海繼譜電子科技有限公司）；電子舌（（Alpha）M.O.S.，法國(guó)）；色差儀（美國(guó)Hunterlab公司）；蔗糖儀（WAY-2S）、S-433D全自動(dòng)氨基酸分析儀（德國(guó)賽卡姆公司）。

1.3 方法

1.3.1 處理方法

將鮮棗切片后，真空冷凍干燥，干燥好的棗片磨粉，過(guò)孔徑0.150 mm篩。

1.3.2 成分測(cè)定

水分的測(cè)定[7]：常壓直接干燥法（GB/T 5009.3—2003）。

總糖的測(cè)定[8-9]：采用苯酚硫酸法測(cè)定，分別稱取0.1 g棗粉，定容到100 mL，超聲處理20 min，過(guò)濾，取濾液稀釋100倍，取2.0 mL的樣品稀釋液，按照葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法測(cè)定其吸光度，并計(jì)算樣品中總糖的含量。

還原糖的測(cè)定[10]：采用DNS法略有改動(dòng)，分別將上述濾液稀釋20倍，取1.0 mL的樣品稀釋液，按照標(biāo)準(zhǔn)曲線制作方法測(cè)定吸光度，計(jì)算還原糖含量。

總黃酮含量的測(cè)定：分別稱取5個(gè)品種鮮熟棗的凍干粉各1 g，用70%的甲醇在45 ℃下超聲波提取20 min，4 800 r/min離心10 min，收集上清液并定容至50 mL，備用。對(duì)照文獻(xiàn)[11]的方法略作改動(dòng)，精密稱取0.04 g蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，移入100 mL容量瓶中，加入甲醇，超聲波振蕩溶解，并用甲醇定容，制成質(zhì)量濃度為0.4 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別吸取0，0.5，1.0，2.0，3.0和4.0 mL標(biāo)準(zhǔn)溶液于10 mL的EP管中，用70%的甲醇補(bǔ)充至5 mL，加入0.3 mL 5% NaNO2溶液，搖勻，放置6 min后加入10%的Al3(NO3)3溶液，搖勻，放置6 min后加入4 mL 1 mol/L的NaOH溶液，混勻，用70%的甲醇補(bǔ)充至10 mL，10 min后在510 nm處測(cè)定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

樣品含量測(cè)定：準(zhǔn)確移取2.0 mL各品種棗的提取液于10 mL的EP管中，測(cè)定方法與標(biāo)準(zhǔn)品一致，結(jié)果以紅棗中含有相當(dāng)蘆丁的毫克數(shù)表示（mg/g）。

1.3.3 氨基酸分析

采用茚三酮柱后衍生法進(jìn)行測(cè)定。色譜柱為：Na+型磺酸基酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，柱溫58 ℃。流動(dòng)相，檸檬酸鈉鹽。洗脫流速0.1 mL/min。檢測(cè)波長(zhǎng)440 nm，570 nm。稱取100 mg（精確至0.1 mg）樣品于2 mL安培管中，加入10 mL 6 mol/L HCl，將其放在110℃烘箱中，水解22 h。水解結(jié)束后，冷卻，混勻，開(kāi)管，過(guò)濾，取0.5 mL濾液置于濃縮儀中，低于60 ℃，抽真空，蒸發(fā)至干，之后加少許水。重蒸1～2次。加3～5 mL樣品稀釋液，振蕩混勻，用0.22 μm濾膜過(guò)濾后，上機(jī)測(cè)定。

1.3.4 棗粉色澤的測(cè)定[12]

采用SC-80C色差儀，室溫下以標(biāo)準(zhǔn)白板作為標(biāo)準(zhǔn)，反射模式下測(cè)定L、a、b值。其中：L表示亮度，L值越大，色澤越白；a＞0，表示紅色程度，a＜0表示綠色程度；b＞0表示黃色程度，b＜0表示藍(lán)色程度。色澤指數(shù)如式（1）所示。

1.3.5 電子舌分析

樣品處理：稱取1 g不同品種的棗粉，定容到50 mL容量瓶中，超聲波處理20 min后過(guò)濾，濾液倒入電子舌專用燒杯至刻度線。按照設(shè)置的序列放置在電子舌自動(dòng)進(jìn)樣器上。試驗(yàn)采用蒸餾水清洗和棗汁樣本交替檢測(cè)序列進(jìn)行檢測(cè)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用SPSS軟件處理，用單因子方差分析（One-way ANOVN，LSD）進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)，數(shù)據(jù)以X±SD表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種紅棗粉水分和可溶性糖的測(cè)定

從表1可以看出不同棗粉黃酮、總糖和還原糖含量有所差異，木棗中黃酮含量顯著高于其他品種的棗粉（p＜0.05），贊皇棗粉中總糖和還原糖的含量顯著低于其他品種棗粉（p＜0.05），板棗粉中總糖含量顯著高于木棗和贊皇棗粉，與灰棗和壺瓶棗粉相比差異不顯著（p＞0.05）。

表1 不同棗粉水分、黃酮和糖的含量

2.2 不同品種紅棗粉氨基酸成分分析（見(jiàn)圖1～5）

圖1 灰棗的氨基酸分析圖譜

圖2 木棗的氨基酸分析圖譜

圖3 壺瓶棗的氨基酸分析圖譜

圖4 贊皇棗的氨基酸分析圖譜

圖5 板棗的氨基酸分析圖譜

從表2可以得知，5個(gè)品種紅棗的氨基酸中蛋氨酸含量最低，灰棗中僅0.02%，木棗中含有0.032%；其次為半胱氨酸。脯氨酸含量最高，贊皇棗中含有0.979%，而壺瓶棗中可達(dá)1.557%；其次為天冬氨酸。

2.3 不同品種紅棗色澤指數(shù)測(cè)定

從表3得知不同品種的紅棗粉其色澤有所差異，壺瓶棗粉的色澤指數(shù)顯著低于其他棗（p＜0.05），贊皇棗的色澤指數(shù)顯著高于其他棗（p＜0.05）。木棗、灰棗和板棗的色澤差異不顯著（p＞0.05）。

2.4 不同品種棗的電子舌主成分分析

圖6為5個(gè)不同品種紅棗樣品的主成分PCA分析圖，第一主成分和第二主成分的總貢獻(xiàn)率達(dá)到了97.6%，足以收集特征信息。板棗和贊皇棗分布區(qū)域較近，其他品種分別聚類在PCA圖中的不同區(qū)域，相互之間能夠較好地區(qū)分。

圖6 不同品種紅棗粉的主成分分析圖

表4是5個(gè)不同品種紅棗電子舌相似性分析結(jié)果，板棗和贊皇棗兩者之間的距離值最小，可知兩者味覺(jué)的相似性較大。木棗和板棗的距離值最大，可知兩者的相似性最小。

表4 不同品種紅棗粉相似性分析

2.5 不同品種紅棗電子舌味覺(jué)分析

圖7為電子舌傳感器對(duì)5個(gè)不同品種棗樣品的原始數(shù)據(jù)雷達(dá)圖。7支傳感器響應(yīng)值差別明顯，傳感器性能良好，試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠。從表5得知5個(gè)不同品種紅棗的酸、甜、苦、咸、鮮味的相對(duì)值。木棗的酸味和鮮味值較大；板棗的甜味和咸味值最大，酸味最小；灰棗的苦味值最大，甜味值最小；木棗和壺瓶棗的苦味值較小；贊皇棗的鮮味值最小。

圖7 傳感器味覺(jué)分析雷達(dá)圖

表5 不同品種紅棗粉的味覺(jué)分析

3 討論與結(jié)論

研究表明，5個(gè)不同品種的紅棗粉水分含量差異較小，總糖含量有所差異，贊皇棗總糖含量顯著低于其他棗（p＜0.05），木棗的黃酮含量顯著高于其他棗（p＜0.05）。5個(gè)棗品種氨基酸中脯氨酸含量均高于其他氨基酸，且蛋氨酸和半胱氨酸含量均最低。采用電子舌技術(shù)可以很好地區(qū)分不同品種紅棗的味覺(jué)差異，還可利用主成分分析明確地辨別不同品種之間相似性大小。